Diario de rutas alpinasDiario de rutas alpinas
 Aguito Aguito
Estas en » Diario de rutas alpinas » Archivo de Artículos » Abril 2007 » Acetileno: Luz En La Oscuridad
miércoles 18 de abril de 2007, 14:14:54
Acetileno: Luz en la oscuridad
Tipo de Entrada: ARTICULO | 10 Comentarios | 25351 visitas








Cuando nos adentramos en las entrañas de la tierra la oscuridad envuelve todo el entorno, los rayos de sol se pierden y sólo la luz artificial permite la exploración.

A pesar de los avance tecnológicos de hoy en día, los espeleólogos siguen utilizando el mismo principio que utilizaban los mineros desde hace ya muchos años.

UN POCO DE HISTORIA ...

A principios del siglo XIX, aparecen las lámparas de gas, utilizadas sobre todo en el alumbrado público. En un principio eran lámparas de carburo o de acetileno. El gas se obtenía en la misma lámpara al reaccionar el carburo de calcio (CaC2) y el agua despidiendo acetileno.)

La desaparición del carburo para iluminar, coincide con el fin de la Primera Guerra Mundial.

El principal uso que se le da al gas acetileno es para la soldadura y en algunos casos para el corte.

Y UN POCO DE QUIMICA ...

El acetileno en estado gaseoso arde con una llama muy brillante, es un gas incoloro inflamable y se obtiene al reaccionar Carburo de Calcio con agua. 

Síntesis del carburo

El carburo de calcio es una sustancia sólida, que se obtiene a partir de Óxido de Calcio (CaO) y carbon coque a alta temperatura (vid img 2)

CaO + 3 C -> CaC2 + CO

El carburo tiene un olor característico provocado por impurezar de sulfuro de hidrógeno (H2S) que se producen durante la síntesis, y su color normalmente grisaceo pardo se debe a la presencia de trazas de óxido de hierro (vid img 3).

Habitualmente el carburo de calcio se comercializa con un pureza del 80% aproximadamente.

Química del acetileno

El acetileno (C2H2, o sea, H-C­C-H que los químicos organicos llaman etino por su triple enlace) es un gas incoloro inflamable que se obtiene al reaccionar carburo de calcio con agua, en una reacción exotérmica.

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

Una vez obtenido este se lleva a cabo su combustión originando agua (en forma de vapor) y anhídrido carbónico (CO2), por lo que el gas apenas deja residuos.

C2H2 + O2 = H2O + CO2

Consideraciones medioambientales

A los espeleólogos siempre se les dice que no dejen en las cuevas ni en las inmediaciones de las mismas los residuo de hidróxido de carbono y los restos de carburo que han quedado sin reacciona, pero ¿porque?

En si el carburo no es tóxico, pero como ya hemos comentado en presencia de agua (humedad) reacciona rápidamente generando acetileno y un residuo sólido de hidróxido de calcio (algunos le lleman ceniza de carburo o cal apagada) que si presenta problemas de toxicidad.

El Ca(OH)2 a temperatura ambiente casi no se evapora pero su presencia en el ambiete puede ser molesta debido a la dispersión de particulas, lo que puede provocar irritación en ojos, piel y tracto respiratorio. En caso de ingesta es corrosivo debido a su caracter alcalino (grupo hidroxilo).

Os recomiendo leer este artículo, que es una recopilación de consultas realizadas en un foro, http://www.montanismo.org.mx/articulos.php?id_sec=9&id_art=417&id_ejemplar=180.

Lo habitual es que los residuos se guarden en una bolsa estanca (de la tipo zip) al finalizar la actividad o al recergar el carburero en el interior de una cueva.

Algunas personas utilizan envoltorios tipo media o maya de algodon (tipo venda) para tener empaquetadas las cenizas de carburo y retirlas de una forma más limpia, evitando a la vez posibles obturaciones.

Aún y estas consideraciones por desgracia siguen existiendo residuos en al entrada de innumerables cuevas y simas (vid img 4)

Reactor de gas, iluminación de acetileno

Los sistemas de iluminación electricos y los de gas normalmente se utilizan de forma complementaria, pero cabe destacar que la iluminación con acetileno ofrece una iluminación mucho más brillante, permitiendo mayor visibilidad (importante en las cuevas ya que es facil tropezar o caer al vacio!). A parte tambien es un buen indicativo del nivel de oxigéno ya que la llama se produce por combustión del acetileno, por lo que si disminuye la llama se podria deber a una carencia de O2.

Otra de las ventajas del uso del acetileno como fuente de iluminación es su menor coste y mayor durabilidad. Además algunos lo utilizan como calientamanos en los descansos.

Estructura del carburero (vid img 5)

Existen tres tipos de carbureros:

  1. Carbureros de goteo
  2. Carbureros de autopresión
  3. Carbureros de bombeo

pero en esencia el funcionamiento es el siguiente:

Las piedras de carburo de calcio estan en un compartimento en la parte inferior del carburero, que se cierra medinate roscado quedando el sistema lo más estanco posible para evitar perdidas de gas . Normalmente se rellenan 2/3 partes del deposito, ya que al reaccion el carburo dilata.

En la parte superior esta el depósito de agua, que se rellena por un tapón. Los dos compartimentos estan unidos mediante una membrana (es una goma que no dura eternamente) que permite el paso del acetileno hacia el tubo que alimenta el sistema de iluminación. El paso del agua se regula mediante un grifo situado en la parte superior.

De esta forma, las gotas de agua llegan al deposito de carburo, se inicia la reacción de formación del acetileno y este sale por el tubo que alimenta el quemador.

Básicamente la diferencia entre los citados sistemas es mecanismo para evitar perdidas de acetileno, ello implica utilizar cierres estancos que a su vez conllevan sistemas de compensación de la presión interna (si la presión del deposito de carburo fuera superior a la presión hidrostática del deposito de agua no caerian las gotas de agua y se detendria la reacción).

Los modelos más utilizados on los de goteo y autopresión.

Consideraciones de seguridad sobre el uso de iluminación de gas

En muchos cursos de iniciación los alumnos no utilizan carbureros, sólo utilizan como medio de iluminación linternas frontales. Esto se debe al riesgo de sufrir quemaduras el propio alumno u otros compañeros, sobretodo al manipular el sistema de goteo ya que se podrisa producir una llamarazo si aceleramos la reacción (pura química, si aumentamos un reactante, en este caso agua, la reacción evolucionará desplazandose hacia la formación de más productos, por lo que aumentará la cantidad de acetileno). Todos no hemos quemado alguna vez, aunque sea poco, al manipular un sistema de iluminaciónd e gas.

Por otra parte existe el riesgo de quemar las cuerdas al remontarlas. Si un dia véis un trozo de cuerda de espeleo negra que al frotar pierde esa impregnación es que alguien ha sido decuidado con su llama. Cachondeo aparte, esto es más frecuente de lo que parece, ya que al remontar cuerdas existe la tendencia natural de mirarnos los pies o el bloqueador ventral al superarnos tras subir el puño. Normalmente se remontan las cuerdas con llama apagada, utilizando solo medios electricos de iluminación en favor de nuestra seguridad. Tened cuidado!

Iluminación eléctrica, cuando no es posible utilizar gas

La iluminación eléctrica es indispensable en espeleo-buceo, para atravesar sifones (partes inundadas de una cueva) y cascadas, y en zonas cerradas con peligro de presencia de gases explosivos.

Consiste en una linterna frontal de poco peso fijada permanentemente en el casco, con cierres estancos para impedir la entrada de agua o humedad y con las baterias situadas en la parte trasera del casco para evitar molestias de transporte. (vid img 6)

El inconveniente suele ser tiempo de autonomía.

Por estos motivos lo habitual es utilizar un sistema combinado (vid img 7)

Última actualización: 18/04/2007


10 Comentarios
Enviado por Gilberto el martes 21 de agosto de 2007

“Necesito saber quien descubrio el acetileno”
Enviado por Principiante el viernes 2 de noviembre de 2007

“¿No sería mas facil, barato y sencillo comprarse una linterna que si la agitas tienes energía para 5 minutos, no crees?”
Enviado por Victor el viernes 9 de noviembre de 2007

“Ehh aguito principiante soy yo
contesta a ver que te parece”
Enviado por Aguito el lunes 12 de noviembre de 2007

“Bueno,

como método de fortuna no me parece una locura, pero aquellos que han estado en cavidades importantes sabran que la iluminación que ofrece una lápara de acetileno permite una visión perimétrica mayor que la de cualquier linterna, aunque los frontales cada vez evolucionan más y son una gran alternativa.”
Enviado por Victor el lunes 12 de noviembre de 2007

“Eso no lo sabía, y aparte solo he hecho una vez espeleologia a si que no puedo decir cosas de las ignoro
Gracias Aguito ”
Enviado por M Pino el sábado 8 de diciembre de 2007

“ Que sucederia si un regulador de acetileno tiene manometros ( relojes)con el buton de cobre y no de bronce.
Estos tendrian alguna reaccion al pasar el acetileno por los relojes. ”
Enviado por Cecilia el viernes 11 de enero de 2008

“Que otro reactivo se puede usar con el carburo de calcio para obtener acetileno como por ejemplo algún ácido o alguna base o peroxido.”
Enviado por Marilu el miércoles 26 de marzo de 2008

“¿De qué materiales puedo construir un reactor químico para esta reacción (CaC2 + 2H2O --> Ca(OH)2 + C2H2) que resista la presión y la temperatura propias de la reacción?”
Enviado por David el domingo 4 de mayo de 2008

“RESIDUO DEL CARBURO

También llamada cal apagada o ceniza de carburo, tipificada en el Real Decreto como Residuo Tóxico y Peligroso, hidróxidos metálicos. Un poco de química; el carburo de Calcio reacciona con el agua dando lugar a Hidróxido de Calcio, Agua y Dióxido de Carbono.

CaC2 + 2H2O + O2= Ca(OH)2 + H2O +CO2

Desgraciadamente no es sólo el hidróxido de Calcio el único contaminante del residuo de la lámpara de Carburo, como sabemos el Carburo está obtenido del resultado de arco eléctrico entre oxido de Calcio, con impurezas de fosfatos que dan lugar a fosfuro de Calcio y fosfina (PH3), y Coque extraído de la hulla, con impurezas de sulfatos y nitratos que dan lugar a Sulfhídrico (SH2) y amoniacos (NH3). Todas estas impurezas son también residuos tóxicos y peligrosos RTP, son las que caracterizan el mal olor del carburo, el hidróxido de Calcio no es tan oloroso.

Se considera que todos estos residuos son Tóxicos y peligrosos porque los hidróxidos metálicos son alcaloides muy fuertes muy reactivos que suben el delicado pH de los ecosistemas cavernícolas, del mismo modo el sulfhídrico y los amoniacos lo bajan pero suben el nivel de nutrientes llegando a eutrofizar los ecosistemas, haciéndolos incapaces de asimilar cambios químicos tan drásticos.

La variación del pH liquida sistemáticamente las colonias de microinvertebrados residentes en los sistemas acuáticos, que son sustento de los invertebrados de los que se alimentan los líderes de estas cadenas alimentarias, peces y anfibios, que no sólo mueren de la falta de alimento sino de la acumulación de metales pesados que les causan cánceres y deformaciones.

Por tanto si aún utilizáis este sistema de iluminación nunca os deshagáis de este residuo en otro lugar que no sea en el que lo conseguisteis. Por ley todos los vendedores de materias primas que generan RTP están obligados a hacerse cargo de los residuos de ellos obtenidos.
LLEVAD LOS RESIDUOS AL LUGAR DONDE COMPRASTEIS EL CARBURO. Otra manera de deshacernos de este residuo RTP está catalogada como delito. Gracias a todos por el cuidado del Medio Ambiente.

David González González
Técnico Superior en Química Ambiental

Enviado por Darkserman el lunes 29 de diciembre de 2008

“Hola, muy buen artículoOtra cosa por la que suelen usarse los carbureros es porque si en una cavidad te encuentras sin oxígeno, la llama se extinguirá, te darás cuenta e inicias la retirada. Sin embargo, con una luz artificial, te puedes quedar sin aire, y seguir teniendo luz, así que no te darás cuenta y puedes tener un problema :(”


Añadir nuevo comentario
Usuario de Madteam.net No usuario




Vista Previa



 

 
MadTeam.net | Suscribirte a este blog | Creative Commons License Blog bajo licencia de Creative Commons. | compartir este enlace en Facebook